SIP协议在VoIP中的应用

摘　要　SIP协议是NGN中的重要协议，越来越得到业界的重视。本文简单介绍了VoIP|0">VoIP和SIP协议的含义，并从背景、功能、主要消息这几个方面对SIP协议的工作原理进行了介绍，分析了SIP呼叫建立的流程。

　　关键词　VoIP　SIP　消息

　　1　VoIP简介

　　当前Internet的应用日益广泛，随着骨干网速率的高速增长，接入网速率的不断提高，Internet上的业务正从窄带走向宽带、从非实时走向实时，VoIP（Voice over Internet Protocol）业务就是其中的一类重要的业务。

　　VoIP是通过对语音信号进行数字化编码、压缩处理成帧，然后转换为IP数据包在IP网络上进行传输，来达到在IP网络上进行语音通信目的的技术。它最大的优势是能广泛地利用Internet和全球IP互连的环境，非常廉价的提供语音、传真、视频和数据等业务，如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、Internet呼叫中心、Internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。

　　目前在VoIP领域有两个完全独立的信令协议：国际电联电信标准化部（International Telecommunications Union-Telecommunication Standardization Sector，ITU-T）的H.323协议簇和因特网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）的SIP（Session Initiation Protocol）协议。

　　传统的IP网络主要是用来传输数据业务，采用的是尽力而为的、无连接的数据技术，因此没有服务质量保证，存在分组丢失、失序到达和时延抖动等情况。数据业务对此要求不高，但话音属于实时业务，对时序、时延等有严格的要求。因此必须采取特殊措施来保障一定的业务质量。VoIP的关键技术包括信令技术、编码技术、实时传输技术、服务质量保证（QoS）技术、以及网络传输技术等。

　　2　SIP协议及其功能简介

　　2.1　会话初始协议SIP

　　会话初始协议（SIP）是IETF提出的在IP网上进行多媒体通信的应用层控制协议。SIP是IETF标准进程的一部分，它是在诸如SMTP（简单邮件传送协议）和HTTP（超文本传送协议）基础之上建立起来的。它用来建立、改变和终止基于IP网络的用户间的呼叫。为了提供电话业务，它还需要结合不同的标准和协议，特别是需要确保传输（RTP），与当前电话网络的信令互连，能够确保语音质量（RSVP），能够提供目录（LDAP），能够鉴权用户（RADIUS）等等。以Internet协议（HTTP）为基础，遵循Internet的设计原则，基于对等工作模式。利用SIP可实现会话的连接、建立和释放，并支持单播、多播和可移动性。此外，SIP如果与SDP配合使用，可以动态地调整和修改会话属性，如通话带宽、所传输的媒体类型及编解码格式。　　

　　SIP大大优于现有的一些协议，如将PSTN音频信号转换为IP数据包的媒体网关控制协议 （MGCP）。因为MGCP是封闭的纯语音标准，所以通过信令功能对其进行增强比较复杂，有时会导致消息被破坏或丢弃，从而妨碍提供商增加新的服务。而使用SIP，编程人员可以在不影响连接的情况下在消息中增加少量新信息。例如，SIP 服务提供商可以建立包含语音、视频和聊天内容的全新媒体。如果使用 MGCP、H.323 或SS7标准，则提供商必须等待可以支持这种新媒体的协议新版本。而如果使用SIP，尽管网关和设备可能无法识别该媒体，但在两个大陆上设有分支机构的公司可以实现媒体传输。而且，因为SIP的消息构建方式类似于HTTP，开发人员能够更加便捷地使用通用的编程语言（如Java）来创建应用程序。对于等待了数年希望使用SS7和高级智能网络（AIN）部署呼叫等待、主叫号码识别以及其他服务的运营商，现在如果使用SIP，只需数月时间即可实现高级通信服务的部署。

　　2.2　SIP协议的基本功能

　　SIP被描述为用来生成、修改和终结一个或多个参与者之间的会话。这些会话包括因特网多媒体会议，因特网（或任何IP网络）电话呼叫和多媒体发布。会话中的成员能够通过多播或单播联系的网络来通信。SIP支持会话描述，它允许参与者在一组兼容媒体类型上达成一致。它同时通过代理和重定向请求到用户当前位置来支持用户移动性。SIP不与任何特定的会议控制协议捆绑。本质上，SIP提供以下功能。

　　名字翻译和用户定位：无论被呼叫方在哪里都确保呼叫达到被呼叫方。执行任何描述信息到定位信息的映射。确保呼叫（会话）的本质细节被支持。

　　特征协商：它允许与呼叫有关的组（这可以是多方呼叫）在支持的特征上达成一致（注意：不是所有方都能够支持相同级别的特征）。例如视频可以或不可以被支持。总之，存在很多需要协商的范围。[Page]

呼叫参与者管理：呼叫中参与者能够引入其他用户加入呼叫或取消到其他